超高性能混凝土(UHPC)是一种新型的纤维增强混凝土。它具有拉伸应变硬化行为,显示出比普通纤维增强混凝土更高的承载和能量吸收能力。在此基础上研究其自感知行为,有望开发多功能的UHPC。本文研究了镀铜细钢纤维的长径比、形状和掺量对UHPC的拉伸力学性能、导电性和拉伸时力阻效应的影响;采用单根纤维和多根纤维拔出实验研究纤维-基体界面力学性能和电阻变化的规律,以分析UHPC力阻效应的机理;建立力学模型和导电模型从理论上探讨UHPC拉伸时的电阻变化率-应变关系,与实验结果进行了比较。论文的主要工作和得出的结论如下:(1)随钢纤维长径比和掺量增加,UHPC的拉伸强度、变形能力、导电性和应变自感知能力等都有所提高。UHPC的电阻率随拉伸应变的增加而先降低后缓慢上升。直型纤维比端勾型纤维、波浪型纤维更利于提高UHPC的拉伸性能、导电性和应变自感知能力。UHPC均表现出拉伸应变硬化现象,且伴随多条裂纹的产生。(2)钢纤维与基体界面粘结强度随钢纤维埋深增加而减小,随基体中的钢纤维体积掺量增加而增加。端勾型的钢纤维与基体的界面粘结强度最大,波浪型纤维次之。单根纤维拔出时界面接触电阻随滑移量的增加而增加,而多根钢纤维拔出时电阻在弹性阶段保持不变,开始脱粘时电阻降低至峰值,这是由于在此阶段纤维与基体脱粘开裂,基体导电长度缩短,整体试样的电阻率降低。(3)依据钢纤维与基体界面粘结滑移力学模型,理论计算了滑移-脱粘长度关系,获得了其拟合公式。再将裂纹条数和裂纹宽度代入拟合公式得到每条裂纹宽度对应的脱粘长度,以此计算UHPC的电阻变化率-应变关系,计算结果与实验结果比较一致。